Способ формования профилированных изделий, включающих углеродные нанотрубки - RU2019126195A
Код документа: RU2019126195A
Формула
1. Способ получения профилированного изделия (изделий), включающего углеродные нанотрубки, при этом профилированное изделие предпочтительно состоит, по меньшей мере, на 50% масс. из углеродных нанотрубок, способ включает стадии подачи углеродных нанотрубок в кислотной жидкости, содержащей, по меньшей мере, одну кислоту, причем, по меньшей мере, одна кислота имеет функцию кислотности Гаммета, меньшую, чем 100% серная кислота, причем по меньшей мере, одна кислота имеет функцию кислотности Гаммета равную или большую, чем 90% серная кислота, и профилирования дисперсии с образованием профилированного изделия.
2. Способ по п. 1, где подают дисперсию углеродных нанотрубок в кислотной жидкости.
3. Способ по п. 1 или 2, где, по меньшей мере, часть углеродных нанотрубок, содержащихся в кислотной жидкости, растворяют в кислотной жидкости, при этом растворенные углеродные нанотрубки в кислотной жидкости составляют, по меньшей мере, 0,1% об. от общего объема дисперсии.
4. Способ по п. 2 или 3, где дисперсия включает углеродные нанотрубки, включенные в изначальные жгуты, где предпочтительно в изначальные жгуты включаются, по меньшей мере, 10% масс. углеродных нанотрубок в дисперсии, в изначальные канаты предпочтительно включаются, по меньшей мере, 20% масс., более предпочтительно, по меньшей мере, 30% масс., более предпочтительно, по меньшей мере, 40% масс., наиболее предпочтительно, по меньшей мере, 50% масс., углеродных нанотрубок в дисперсии.
5. Способ по п. 3 или 4, где углеродные нанотрубки, растворенные в кислотной жидкости, распределяют между изначальными жгутами, включенными в дисперсию.
6. Способ по любому из предшествующих пунктов, где, по меньшей мере, одна кислота представляет собой серную кислоту, имеющую функцию кислотности Гаммета равную или большую, чем 90% серная кислота, предпочтительно равную или большую, чем 95% серная кислота, более предпочтительно равную или большую, чем 98% серная кислота, более предпочтительно равную или большую, чем 99% серная кислота.
7. Способ по любому из предшествующих пунктов, где кислотная жидкость содержит одну или более дополнительных кислот, при этом каждая из одной или более дополнительных кислот имеют функцию кислотности Гаммета меньшую, чем 100% серная кислота.
8. Способ по п. 7, где кислотная жидкость в качестве дополнительной кислоты содержит полифосфорную кислоту, предпочтительно дисперсия содержит 10% масс. и менее полифосфорной кислоты, предпочтительно 5% масс. и менее полифосфорной кислоты, более предпочтительно 2% масс. и менее наиболее предпочтительно 1% масс. и менее полифосфорной кислоты.
9. Способ по любому из предшествующих пунктов, где менее чем 80% масс. углеродных нанотрубок, включенных в дисперсию, растворяют с образованием отдельных углеродных нанотрубок, с образованием отдельных углеродных нанотрубок растворяют предпочтительно менее чем 70% масс., предпочтительно менее чем 50% масс., предпочтительно менее чем 40% масс., более предпочтительно менее чем 30% масс., еще более предпочтительно менее чем 20% масс., наиболее предпочтительно менее чем 10% масс., углеродных нанотрубок, включенных в дисперсию.
10. Способ по любому из предшествующих пунктов, где профилированное изделие (изделия) представляет собой волокно (волокна) на основе углеродных нанотрубок, где дисперсию профилируют с образованием волокна (волокон) на основе углеродных нанотрубок посредством экструдирования дисперсии через, по меньшей мере, одно прядильное отверстие, предпочтительно в фильере, для получения волокна (волокон) на основе углеродных нанотрубок.
11. Способ по любому из пп. от 1 до 9, где профилированное изделие представляет собой бумагу на основе углеродных нанотрубок, где дисперсию профилируют с образованием бумаги на основе углеродных нанотрубок в результате удаления кислотной жидкости из дисперсии через пористую собирающую поверхность для получения бумаги на основе углеродных нанотрубок.
12. Способ по любому из пп. 1-9, где профилированное изделие (изделия) представляет собой ленту (ленты) на основе углеродных нанотрубок, где дисперсию профилируют с образованием ленты (лент) на основе углеродных нанотрубок в результате получения отливки из дисперсии на поверхности, предпочтительно на поверхности валика каландра, для получения ленты (лент) на основе углеродных нанотрубок.
13. Способ по любому из пп. 1-9, где профилированное изделие представляет собой коаксиальный провод, включающий экран, включающий углеродные нанотрубки, при этом экран окружает центральную проводящую жилу и изолирующий слой, окружающий центральную проводящую жилу, где дисперсию профилируют с образованием экрана в результате пултрузии центральной проводящей жилы и изолирующего слоя, окружающего центральную проводящую жилу, через дисперсию для получения коаксиального провода, включающего экран, включающий углеродные нанотрубки.
14. Способ по любому из предшествующих пунктов, где дисперсия включает углеродные нанотрубки, имеющие длину, составляющую, по меньшей мере, 5 мкм, предпочтительно, по меньшей мере, 50 мкм, более предпочтительно, по меньшей мере, 100 мкм.
15. Способ по любому из пп. 4-14, где, по меньшей мере, 50% масс. углеродных нанотрубок, включенных в изначальный жгут, характеризуются одной и той же хиральностью, предпочтительно, по меньшей мере, 75% масс., более предпочтительно, по меньшей мере, 90% масс., еще более предпочтительно, по меньшей мере, 95% масс., наиболее предпочтительно, по меньшей мере, 98% масс., углеродных нанотрубок в изначальном жгуте характеризуются одной и той же хиральностью.
16. Профилированное изделие, включающее углеродные нанотрубки, предпочтительно волокно на основе углеродных нанотрубок, бумагу на основе углеродных нанотрубок, ленту на основе углеродных нанотрубок или коаксиальный провод, включающий экран, включающий углеродные нанотрубки, получаемые по способу по любому из предшествующих пунктов.
17. Изделие по п. 16, где профилированное изделие содержит менее чем 10000 ч./млн. хлора, более предпочтительно менее чем 1000 ч./млн., наиболее предпочтительно менее чем 100 ч./млн., хлора.
18. Профилированное изделие по любому из пп. 16-17, где профилированное изделие представляет собой волокно на основе углеродных нанотрубок, характеризующееся удельным электрическим сопротивлением, составляющим менее чем 1000 мкОм·см, предпочтительно менее чем 500 мкОм·см, более предпочтительно менее чем 100 мкОм·см, еще более предпочтительно менее чем 50 мкОм·см.
19. Композитное изделие, включающее одно или более профилированных изделий (изделие), включающих углеродные нанотрубки, по любому из пп. 16-18.
